Геологическое развитие Земли характеризуется направленностью и необратимостью всех геологических событий, в том числе и тектонических, которые привели к формированию современной сложной структуры литосферы. Известный российский тектонист Ханы Виктор Ефимович (1914 г.р.) в 1973 году выделил этапы ее развития:
I. догеологический (4,6 – 4,5 млрд. лет);
II. лунный; от образования земной коры до формирования гидросферы (4,5 – 4,0 млрд. лет);
III. катархейский, образуется первичная континентальная литосфера, слагающая ядра будущих материков (4,0 – 3,5 млрд. лет);
IV. подзднеархейско-раннепротерозойский или раннегеосинклинальный: образование протогеосинклиналей и первых платформ (3,5 – 2,0 млрд. лет);
V. среднепротерозойский – раннерифейский или раннеплатформенный, консолидация первичной континентальной коры, 2,0 – 1,4 млрд. лет;
VI. позднепротерозойский – палеозойский или геосинклинально-платформенный; обособление древних платформ и их развитие (1,4 – 0,2 млрд.лет);
VII. мезозойско-кайнозойский или континентально-океанический; оформление современных континентов, создание на палеозойских и раннемезозойских складчатых структур молодых платформ; образование молодых океанов (0,2 млрд. лет).
В геологическом развитии последних этапов истории Земли наблюдается определенная направленность: постоянно увеличивается объем литосферы и верхней мантии, а также размеры устойчивых плит, несмотря на прослеживание противоположного процесса – океанизация .Для направленного развития литосферы характерна цикличность процессов, которые проявляются преимущественно на различных территориях. Таким оюразом, в истории Земли наблюдаются определенные этапы развития литосферы, на протяжении которых тектонические процессы приводят к тектонической перестройке то одних участков литосферы то других.
При этом в истории литосферы можно выделить периоды интенсивных тектонических деформаций, в ходе которых происходит горообразование. Это явление объясняют длительной аккумуляцией напряжений в литосфере и последующей их разрядкой в виде тектонических процессов.
Эволюция атмосферы
Атмосфера не всегда имела современный состав и строение. Первичная гелиево-водородная атмосфера была утеряна Землей при разогреве. Из образовавшего планету вещества, при ее формировании выделялись различные газы. Особенно интенсивно это происходило в процессе тектонической деятельности: при образовании трещин и разломов. Вероятно, атмосфера и гидросфера разделись не сразу. Некоторое время Землю обволакивал мощный слой из водяного пара и газов (CO, CO2, HF, H2, S, NH3, CH4); малопроницаемых для солнечных лучей. Эта оболочка имела температуру ~ +100° С. При понижении температуры произошло разделение этой оболочки на атмосферу и гидросферу. Свободного кислорода в этой атмосфере не было. Он должен был выделяться из земного вещества и образовывался за счет размножения молекул водяного пара, но расходовался на процессы окисления. Из-за отсутствия озона атмосфера не предохраняла Землю от коротковолнового излучения Солнца. Значительное количество соединений водорода на Земле – последствия его преобладания в первичной атмосфере. Вулканические процессы обогатили атмосферу углекислым газом. Понадобилось длительное время, прежде чем в результате реакции с другими элементами и фотосинтеза произошло поглощение большого количества углерода из атмосферы. В конце палеозоя состав атмосферы в целом уже мало отличался от современного: она стала азотно-кислородной. Состав современной атмосферы как и в ранние геологические эпохи регулируется организмами.
Атмосфера находится в непрерывном взаимодействии с другими оболочками Земли, обмениваясь веществом и энергией, и постоянно испытывает влияние Космоса и Солнца.
Эволюция гидросферы
Гидросфера – водная оболочка Земли, включающая химически не связанную воду независимо от ее состояния: жидкую, твердую, газообразную. Земля – самая водная планета Солнечной системы: более 70% ее поверхности покрыто водами Мирового океана. Вероятно, гидросфера образовалась одновременно с литосферой и атмосферой в результате остывания и дегазации вещества мантии. Химически связанная вода была уже в веществе холодного газово-пылевого протопланетного облака. Под влиянием глубинного тепла Земли она выделялась и перемещалась к поверхности Земли. Первичный океан, возможно, покрывал почти всю Землю, но не был глубоким. Океаническая вода, вероятно, была теплой, высоко минерализованной. Океан углублялся, а площадь его сокращалась. С поверхности Океана испарялась влага, выпадали обильные дожди. Пресная вода на суше – результат прохождения океанской воды через атмосферу. Выделение воды из магмы продолжается до настоящего времени. Предполагают также поступления воды из космоса в результате падения на Землю ледяных ядер комет, но ее количество в этом случае невелико.
Гидросфера также теряет воду с испарением ее в Космос, где под действием ультрафиолетовых лучей H2O распадается на H2 и O2.
Эволюция животного мира
Активное взаимодействие атмосферы, гидросферы и литосферы при участии солнечной энергии и внутреннего тепла Земли было важнейшей предпосылкой возникновения жизни. Данные палеонтологических исследований позволяют предполагать, что примитивнейшие организмы сформировались из белковых структур в конце архея (т.е. ~3 млрд. лет назад). Первые одноклеточные организмы, способные к фотосинтезу, возникли около 2,7 млрд. лет назад, а первые многоклеточные животные – не менее чем на 1-1,5 млрд. лет позже. В условиях отсутствия озонового экрана местами развития жизни, вероятно, были прибрежные части морей и внутренние водоемы, на дно которых проникал солнечный свет, а вода не пропускала ультрафиолетовую радиацию. Из соединений образовались многомолекулярные системы, взаимодействующие со средой. В ходе эволюции они приобрели свойства живых организмов: размножение, обмен веществ, рост и т.д. Водная среда способствовала обмену веществ, была опорой для организмов без скелета. Первые живые организмы появились в условиях теплого и влажного климата (в при экваториальной широте), поскольку колебания температуры губительны для зарождающейся жизни. Длительное время жизнь «размещалась» в географической оболочке пятнами, «пленка жизни» была очень прерывистой. Со временем масса живого вещества быстро увеличивалась, формы жизни становились сложнее и разнообразнее, области ее распространения расширялись, усложнялись взаимосвязи с другими компонентами географической оболочки. Широкому и быстрому распространению жизни на Земле способствовали приспособляемость к среде и возможности размножения.
